齒輪傳動(dòng)作業(yè).pdf

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1、題目：設(shè)計(jì)銑床變速箱中的一對直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。已知傳遞功率P1=7.5kW，小齒輪轉(zhuǎn)速n1=720r/min，齒數(shù)z1=26，z2=54，預(yù)期使用壽命th=24000h，齒輪軸不對稱布置，6級制造精度，要求結(jié)構(gòu)緊湊。一、選擇齒輪材料、毛坯、熱處理、精度等級要求結(jié)構(gòu)緊湊，根據(jù)表15-13，大、小齒輪材料選擇滲碳鋼，材料牌號為20CrMnMo。由表15-12可知，此材料經(jīng)滲碳淬火回火后齒面硬度為HRC56~62。22查圖15-16和15-18得σHlim=1500N/mm，σFlim=500N/mm根據(jù)題意，該銑床變速箱中的直齒圓柱齒輪傳動(dòng)采用

2、6級精度。由表15-7知，齒面最終成形工藝可采用磨齒，齒面粗糙度為Ra=0.4um。硬齒面齒輪傳動(dòng)，具有較強(qiáng)的齒面抗點(diǎn)蝕能力，故先按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度。二、彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)13??2KT??1m≥??YYY???2Fasaε???φdz1[]σF?1計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T166T1=9.55x10P/n1=9.55x10x7.5/720=99479Nmm2確定齒數(shù)z1閉式硬齒面，取z1=26,z2=543初選齒寬系數(shù)表15－16，非對稱布置，載荷變動(dòng)較大，取φd=0.94載荷系數(shù)K工作機(jī)械中等沖擊，原動(dòng)機(jī)平穩(wěn)，表1

3、5－9KA=1.25，初選圓周速度v=3m/s，vz1/100=3*26/100=0.78，圖15－4(a)KV=1.04，圖15-7(c)曲線IIKβ=1.33，端面重合度εγ=εα=1.88-3.2(1/z1+1/z2)=1.88-3.2(1/26+1/54)≈1.70圖15?9Kα＝1,于是，K=KAKVKβKα＝1.25x1.04x1.33x1≈1.73齒形系數(shù)，圖15－24YFa1=2.58，YFa2=2.3應(yīng)力修正系數(shù)，圖15－25Ysa1=1.6，Ysa2=1.72重合度系數(shù)Yε=0.25+0.75/εα=0.25+0.75/

4、1.70≈0.695許用彎曲應(yīng)力[]σσFF=limYYNXF/[S]min預(yù)取尺寸系數(shù)YX=1.0應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：9N1=60γn1th=60x1x720x24000=1x108N2=60γn2th=60*1*720*(26/54)*24000=5.0x10查圖15－20，YN1=0.86,YN2=0.88,查表15－14，失效概率<1/100，[SF]min=1于是，2[σF]1=σFlim1YN1YX1/[SF]min=500*0.86*1.0=420N/mm2[σF]2=σFlim2YN2YX2/[SF]min=500*0.88*1.

5、0=440N/mmYY?2.581.6×YY?2.31.72×Fa1sa1Fa2sa2==0.0098,==0.009[]σF1420[]σF2440于是，YYYY??FasaFa1sa1==0.0098[]σσFF[]1初算模數(shù)1133????2KT??21.7399479××1m≥???Y?=YY??×0.00980.69×?=1.5722Fasaε????φdz1[]σF??0.9×26校核圓周速度-3-3v=10π(mz1)n/60=10?π(1.57?26)*720/60=1.54m/svz1/100=1.54*26/100=0.

6、40，圖15－4(a)修正模數(shù)：1/3m修正＝m[kv修正/kv]＝1.54*(1.02/1.04)=1.53圓整模數(shù)取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)系列m=2（表4－6）三、接觸疲勞強(qiáng)度校核21KTu±1σ=≤ZZZ[]σHEHε2Hbdu11確定ZE、ZH、Zε鋼-鋼，表15－7ZE=189.9由(x1+x2)/(z1+z2)=0，查圖15－22ZH=2.5，1/21/2Zε=((4-εα)/3)=((4-1.70)/3)≈0.882確定K、b、d1、u-3-3v=10π(mz1)n/60=10π(2x26)x720/60=1.96m/svz1/100=1.

7、96*26/100=0.39K=KAKVKβKα＝1.25*1.025*1.33*1≈1.70d1=mz1=2*26=52mmb=φdd1=0.9*52=46.8mmu=z2/z1=54/26≈2.083計(jì)算許用接觸疲勞應(yīng)力[σH]1、[σH]29N1=60γn1th=60x1x720x24000=1x108N2=60γn2th=60*1*720*(26/54)*24000=5.0x10圖15-17允許一點(diǎn)點(diǎn)蝕ZN1=1.0，ZN2=1.18查表15－14，失效概率<1/100，[SF]min=12[σH]1=σHlimZN1/[SH]mi

8、n=1500*1/1=1500N/mm2[σH]2=σHlimZN2/[SH]min=1500*1.18/1=1770N/mm2KTu±×121.7994792.081×+1σ=